package com.zsjt.basic.sort;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

/**
 * @Auther ZhanBo
 * @Date 2020/5/20
 */
public class CardinalitySorting {

    public static void main(String[] args) {
        int arr[] = { 53, 3, 542, 748, 14, 214};
        test(8000000);
//        sort(arr);
//        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
    /**
     * 基数排序
     * @param arr
     */
    public static void sort(int[] arr) {
        //根据前面的推导过程，我们可以得到最终的基数排序代码
        //1. 得到数组中最大的数的位数
        int max = arr[0]; //假设第一数就是最大数
        for(int i = 1; i < arr.length; i++) {
            if (arr[i] > max) {
                max = arr[i];
            }
        }
        //得到最大数是几位数
        int maxLength = (max + "").length();
        //定义一个二维数组，表示10个桶, 每个桶就是一个一维数组
        //说明
        //1. 二维数组包含10个一维数组
        //2. 为了防止在放入数的时候，数据溢出，则每个一维数组(桶)，大小定为arr.length
        //3. 名明确，基数排序是使用空间换时间的经典算法
        int[][] bucket = new int[10][arr.length];
        //为了记录每个桶中，实际存放了多少个数据,我们定义一个一维数组来记录各个桶的每次放入的数据个数
        //可以这里理解
        //比如：bucketElementCounts[0] , 记录的就是  bucket[0] 桶的放入数据个数
        int[] bucketElementCounts = new int[10];
        //这里我们使用循环将代码处理
        for(int i = 0 , n = 1; i < maxLength; i++, n *= 10) {
            //(针对每个元素的对应位进行排序处理)， 第一次是个位，第二次是十位，第三次是百位..
            for(int j = 0; j < arr.length; j++) {
                //取出每个元素的对应位的值
                int digitOfElement = arr[j] / n % 10;
                //放入到对应的桶中
                bucket[digitOfElement][bucketElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];
                bucketElementCounts[digitOfElement]++;
            }
            //按照这个桶的顺序(一维数组的下标依次取出数据，放入原来数组)
            int index = 0;
            //遍历每一桶，并将桶中是数据，放入到原数组
            for(int k = 0; k < bucketElementCounts.length; k++) {
                //如果桶中，有数据，我们才放入到原数组
                if(bucketElementCounts[k] != 0) {
                    //循环该桶即第k个桶(即第k个一维数组), 放入
                    for(int l = 0; l < bucketElementCounts[k]; l++) {
                        //取出元素放入到arr
                        arr[index++] = bucket[k][l];
                    }
                }
                //第i+1轮处理后，需要将每个 bucketElementCounts[k] = 0 ！！！！
                bucketElementCounts[k] = 0;
            }
            //System.out.println("第"+(i+1)+"轮，对个位的排序处理 arr =" + Arrays.toString(arr));
        }
    }

    /**
     * 测试基数排序
     * @param n
     */
    public static void test(int n){
        //测试插入排序O(n^2)的速度，给80000个数据
        int arr [] = new int [n];
        for (int i =0 ;i<arr.length;i++)
            arr[i] = (int) (Math.random()*n);
        Date date1 = new Date();
        SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        System.out.println("排序前"+simpleDateFormat.format(date1));
        sort(arr);
        Date date2 = new Date();
        System.out.println("排序后"+simpleDateFormat.format(date2));
    }


}
